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문제 정의
- 본 연구에서 주목할 점은 부목보행과 부목․목발보행의 경우에 에너지대사량이 유의하게 증가했다는 점이다. 그러므로, 목발을 사용할 때 에너지 소모를 최소화하는 보행 패턴을 확립시키는 것이 매우 중요할 것이다[20].
- 본 연구에서는 20대의 여성 10명을 대상으로 부목과 목발의 이용한 보행이 에너지대사량에 미치는 영향을 알아보고자 정상보행과 비교하여 부목보행과 부목·목발보행을 실시하여 심박수를 측정하고 가스분석을 실시하였다.
- 본 연구의 목적은 산업재해와 교통사고 등으로 인해 사용하게 되는 부목이나 목발을 이용한 비정상적인 보행 패턴이 에너지대사량에 미치는 영향을 확인하여 재활보행 훈련 시 환자가 경험하게 될 운동강도와 에너지대사량을 예측하여 훈련계획을 수립하는데 도움을 주고 한국인에게 적합한 목발 개발의 필요성을 강조하며, 그 개발에 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
제안 방법
- 본 연구에서는 에너지대사량 측정에 있어 심박수만 의존해서 평가하는 PCI(Physiologics cost index)를 사용하지 않고 좀 더 유용하고 다양한 측정결과를 얻을 수 있는 가스분석을 실시하였다[6]. 가스분석은 자동 호흡 분석기(Quinton 3000, USA)를 사용하였고, 총 30분간 환기량, 호흡교환율, 산소소모량, 소모칼로리, 환기당량을 측정하였다.
- 각 조건 당 3회씩 측정하였으며, 각 조건마다 한 주 정도씩의 휴식기간이 있었다. 부목은 석고붕대로 실험 전에 각 대상자들에게 맞게 제작하였으며 실험 시에만 보행할 수 있도록 했다.
- 본 연구에서는 에너지대사량 측정에 있어 심박수만 의존해서 평가하는 PCI(Physiologics cost index)를 사용하지 않고 좀 더 유용하고 다양한 측정결과를 얻을 수 있는 가스분석을 실시하였다[6]. 가스분석은 자동 호흡 분석기(Quinton 3000, USA)를 사용하였고, 총 30분간 환기량, 호흡교환율, 산소소모량, 소모칼로리, 환기당량을 측정하였다.
- 실험을 실시하기 전 Inbody 2.0(biospace, korea)을 사용하여 체성분 분석을 하였으며, 대상자들은 실험실에 도착하여 약 1시간정도 안정을 취하였고 실험에 들어가기 전 가스분석을 위해 마스크를 착용하였다. 복장은 편안한 차림에 운동화를 착용하도록 하였다.
- 심박수는 Polar heart rate tester(GBR 175015. A, Finland)로 측정하였으며, 안정시 심박수는 실험과는 전혀 무관한 때에 측정하였으며, 안정시 심박수와 운동시 심박수 그리고 나이(세)를 사용하여 각 조건에서의 운동 강도를 퍼센트(%)표시법으로 알아보았다.
대상 데이터
- 신경계, 근골격계 및 심폐계의 과거병력이나 보행장애가 없는 20대의 정상 성인 여자 10명을 대상으로 하였으며, 각각 보행에 조건에 따라 1인당 세 번씩 시험에 참가 하였다. 대상자는 대전지역에 소재하는 C대학교에서 2010년 4월 25일부터 5월 17일까지 4주에 걸쳐 실험을 실시하였다.
- 산소소모량을 측정하는 방법으로 운동부하 검사를 실시하게 되는데, 트레드밀은 몸 전체를 움직일 수 있으며 체중부하가 이루어져 체중이나 체지방량을 고려한 실험을 행할 수가 있다. 본 실험에서 부목이나 목발을 사용해야 했기 때문에 트레드밀을 사용하였다.
- 신경계, 근골격계 및 심폐계의 과거병력이나 보행장애가 없는 20대의 정상 성인 여자 10명을 대상으로 하였으며, 각각 보행에 조건에 따라 1인당 세 번씩 시험에 참가 하였다. 대상자는 대전지역에 소재하는 C대학교에서 2010년 4월 25일부터 5월 17일까지 4주에 걸쳐 실험을 실시하였다.
데이터처리
- 0)을 사용하였다. 대상들의 일반적 특성은 기술통계를 사용하였으며, 각 조건에 따른 측정치들을 비교하기 위해 일원배치분산분석을 하였고 사후검정을 실시하였다. 유의수준은 a=0.
- 본 연구에서는 3분 단위의 측정값들의 평균과 표준편차를 사용하였다.
성능/효과
- 본 연구를 통해서 부목과 목발을 이용하는 환자들의 보행에 있어 부목만 사용했을 때보다 부목과 목발이 함께 사용되었을 때 더 큰 영향을 준다는 것을 알 수 있었다. 향후 목발이 상지와 호흡근에 미치는 영향에 대한 연구와 한국인의 보행에 적합한 목발의 개발에 관한 연구가 진행될 예정이다.
- 본 연구에서 산소소모에 영향을 주는 환기량과 산소소모량은 부목·목발보행이 정상보행과 부목보행에 비해 차이가 통계학적으로 유의하게 큰 것으로 나타났다.
- 본 연구에서 호흡교환율은 정상보행, 부목보행, 부목⋅목발보행 간에 통계학적으로 유의한 차이가 없었으며 모두 대체적으로 0.86에서 0.90사이에 위치하고 있어 세가지 보행 모두 탄수화물을 더 많이 사용한 운동강도였다고 할 수 있고 칼로리 소모량 역시 정상보행, 부목보행, 부목⋅목발보행 간에 통계학적인 차이가 없었다.
- 사후검정 결과 정상보행과 부목보행에 비해 부목·목발보행의 산소소모량이 많았다.
- 사후검정 결과 정상보행과 부목보행에 비해 부목·목발보행의 산소소모량이 많았다[그림 2].
- 사후검정 결과 정상보행과 부목보행에 비해 부목·목발보행의 환기량이 많았다.
- 사후검정 결과 정상보행과 부목보행에 비해 부목·목발보행의 환기량이 많았다[그림 1].
- 사후검정 결과 정상보행이 부목보행에 비해 부목·목발보행의 산소소모량이 많았다.
- 연구결과 정상보행과 부목보행 그리고 부목·목발보행은 에너지대사량에 차이가 있었다.
- 운동강도는 정상보행은 30%HRmax, 부목보행은 33%HRmax, 부목·목발보행은 58%HRmax였다.
- 이와 더불어 심박수를 이용한 운동강도에서도 부목·목발 보행이 정상보행과 부목보행에 비해 차이가 통계학적으로 유의하게 큰 것으로 확인할 수 있었다.
- 연구결과 정상보행과 부목보행 그리고 부목·목발보행은 에너지대사량에 차이가 있었다. 특히, 부목보행이 정상보행과 큰 차이가 없었던 것에 반해 부목·목발보행은 정상보행과 부목보행에 비해 에너지대사량이 높게 나타났다.
후속연구
- 5/min정도는 되어야 한다고 했다[13]. 그들의 연구결과로 미루어 볼 때 부목과 목발을 이용한 보행 시 적정수준 이상의 속도와 거리를 이동할 수 있을 정도의 에너지소모가 어느 정도인지 예측해봐야 할 것이다. 또한 이를 기초로 하여 환자에게 적당한 운동강도와 휴식시기를 제시할 수 있을 것이다.
- 그러므로, 목발을 사용할 때 에너지 소모를 최소화하는 보행 패턴을 확립시키는 것이 매우 중요할 것이다[20]. 또한 목발은 세계 2차대전 당시 기존의 T자형 목발을 사이즈 조정이 가능한 A자형으로 개선한 것 이후로 크게 개량된 바가 없이 사용되고 있어 앞으로 한국인의 체형에 맞고 에너지소모를 최소화할 수 있는 목발의 개발이 필요하다고 하겠다.
- 그들의 연구결과로 미루어 볼 때 부목과 목발을 이용한 보행 시 적정수준 이상의 속도와 거리를 이동할 수 있을 정도의 에너지소모가 어느 정도인지 예측해봐야 할 것이다. 또한 이를 기초로 하여 환자에게 적당한 운동강도와 휴식시기를 제시할 수 있을 것이다.
- 이와 같은 결과로 미루어 볼 때 본 연구의 실험이 에너지원의 동원에 변화를 유발시키고 칼로리 소모량을 증가시킬 정도의 고강도 운동은 아니었다고 할 수 있을 것이다. 하지만 충분한 기간 동안 부목과 목발을 지속적으로 착용시키거나 보행속도를 증가시켜 실험한다면 에너지원의 동원과 칼로리 소모량에도 변화가 나타날 수도 있을 것이므로 후속연구가 요구된다.
- 본 연구를 통해서 부목과 목발을 이용하는 환자들의 보행에 있어 부목만 사용했을 때보다 부목과 목발이 함께 사용되었을 때 더 큰 영향을 준다는 것을 알 수 있었다. 향후 목발이 상지와 호흡근에 미치는 영향에 대한 연구와 한국인의 보행에 적합한 목발의 개발에 관한 연구가 진행될 예정이다.
- 이는 에너지 소모에 있어 부목만 사용했을 때 보다 부목과 목발이 함께 사용되었을 때 더 큰 영향을 준다고 할 수 있다. 환기량은 여러 인자의 영향을 받는데[17], 목발 사용이 하지에서만 이루어져야 할 체중부하가 상지와 견갑대에서 이루어져[18] 체중부하에 익숙하지 않은 상지의 근육들의 피로를 유발시키고 에너지 소모를 가중시켰다고 생각되며, 이에 대한 후속연구가 요구된다.
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